道南效應與納濾

A. 納濾膜的優點

納濾膜的優點:
它因能截留物質的大小約為納米而得名，它截留有機物的分子量大約專為150－500左右，截留屬溶解性鹽的能力為2－98%之間，對單價陰離子鹽溶液的脫鹽低於高價陰離子鹽溶液。被用於去除地表水的有機物和色度，脫除地下水的硬度，部分去除溶解性鹽，濃縮果汁以及分離葯品中的有用物質等。對於液體中分子量為數百的有機小分子具有分離性能對於不同價態的陰離子存在道南效應。物料的荷電性，離子價數和濃度對膜的分離效應有很大影響.

B. 膜分離技術的實質是什麼

膜分離技術是用半透膜作為選擇障礙層、在膜的兩側存在一定量的能量差作為動力，允許某些組分透過而保留混合物中其他組分，各組分透過膜的遷移率不同，從而達到分離目的的技術。
膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在於，膜可以在分子范圍內進行分離，並且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小。有機膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚氟聚合物等等。錯流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和截留分子量來加以區別，下圖簡單示意了四種不同的膜分離過程：（箭頭反射表示該物質無法透過膜而被截留）：
微濾（MF） 又稱微孔過濾，它屬於精密過濾，其基本原理是篩孔分離過程。微濾膜的材質分為有機和無機兩大類，有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醯胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬等。鑒於微孔濾膜的分離特徵，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。
對於微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來表徵，通常孔徑范圍在0.1～1微米，故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離。可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。
超濾（UF） 是介於微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05um至1000um分子量之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術，超濾過程通常可以理解成與膜孔徑大小相關的篩分過程。以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。
對於超濾而言，膜的截留特性是以對標准有機物的截留分子量來表徵，通常截留分子量范圍在1000～300000，故超濾膜能對大分子有機物（如蛋白質、細菌）、膠體、懸浮固體等進行分離，廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。
納濾（NF） 是介於超濾與反滲透之間的一種膜分離技術， 其截留分子量在80～1000的范圍內，孔徑為幾納米，因此稱納濾。基於納濾分離技術的優越特性，其在制葯、生物化工、 食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。
對於納濾而言，膜的截留特性是以對標准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表徵，通常截留率范圍在60～90%，相應截留分子量范圍在100～1000，故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，實現脫鹽與濃縮的同時進行。
反滲透（RO） 是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性，以膜兩側靜壓為推動力，而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分，因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點 ，而成為海水和苦鹹水淡化，以及純水制備的最節能、最簡便的技術.目前已廣泛應用於醫葯、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業中首選的水處理技術。
反滲透的截留對象是所有的離子，僅讓水透過膜，對NaCl的截留率在98%以上，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質，也即能截留所有的離子，在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛。
膜分離的基本工藝原理是較為簡單的（參見下圖）。在過濾過程中料液通過泵的加壓，料液以一定流速沿著濾膜的表面流過，大於膜截留分子量的物質分子不透過膜流回料罐，小於膜截留分子量的物質或分子透過膜，形成透析液。故膜系統都有兩個出口，一是迴流液（濃縮液）出口，另一是透析液出口。在單位時間（Hr）單位膜面積（m2）透析液流出的量（L）稱為膜通量（LMH），即過濾速度。影響膜通量的因素有：溫度、壓力、固含量（TDS）、離子濃度、黏度等。
膜分離操作基本工藝流程：
由於膜分離過程是一種純物理過程，具有無相變化，節能、體積小、可拆分等特點，使膜廣泛應用在發酵、制葯、植物提取、化工、水處理工藝過程及環保行業中。對不同組成的有機物，根據有機物的分子量，選擇不同的膜，選擇合適的膜工藝，從而達到最好的膜通量和截留率，進而提高生產收率、減少投資規模和運行成本。

C. lp反滲透膜是什麼品牌

美國流體。
但是目前市場上流體的膜已經很少了。基本退出中國市場了。
目前最多的是陶氏化學 、美國海德能、東麗等進口膜，國產的有時代沃頓反滲透膜

D. 納濾對鈣離子和鎂離子的去除率哪個高

目前納濾技術原理有兩類主流觀點，一個是溶解擴散原理，一個是電效應原理，我們從電效應進行分析：

納濾膜與電解質離子間形成靜電作用，電解質鹽離子的電荷強度不同，造成膜對離子的截留率有差異，在含有不同價態離子的多元體系中，由於道南(DONNAN)效應，使得膜對不同離子的選擇性不一樣，不同的離子通過膜的比例也不相同。

納濾過程之所以具有離子選擇性，是由於在膜上或者膜中有負的帶電基團，它們通過靜電互相作用，阻礙多價離子的滲透。根據文獻說明，可能的荷電密度為0.5～2meq/g。
為此，我們可用道南效應加以解釋：
ηj=μjzj.f.φ
式中ηj——電化學勢；
μj——化學勢；
zj——被考查組分的電荷數；
f——每摩爾簡單荷電組分的電荷量；
φ——相的內電位，並且具有電壓的量綱。
式中的電化學勢不同於熟知的化學勢，是由於附加了zj.f.φ項，該項包括了電場對滲透離子的影響。利用此式，可以推導出體系中的離子分布，以計算出納濾膜的分離性能。
以上是理論上的分析方法，要詳細的數據就要一個個參數查出來套進公式，如果只是要簡單地判斷鈣和鎂的截留率，這里從直觀的方式來進行解釋：
電荷性越強，納濾膜對該金屬離子的截留率越高，如：
三價金屬離子截留率>二價金屬離子截留率>一價金屬離子截留率
同價位的金屬離子，電荷越強，截留率越高，如：

Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Mg2+>Ca2+

道理很簡單，電荷越強，膜對該離子的排斥越大，因此更不容易透過膜
根據我們的工程經驗，一般不去區分鈣鎂誰的去除率高，因為差別不大
希望對您有幫助

E. 納濾膜對於硫酸鎂的脫除率不到60%是什麼原因

看你納濾膜的過濾孔徑啦，一般除鹽的納濾膜通透率為分子量100，硫酸鎂的分子量是120，是要被版截留的權，所以去除不掉。要是你換大的孔徑分子量200，雖然能去除了，搞不好你的產品也通透跑掉了。我記得納濾膜好壞的測試就是用硫酸鎂作為實驗驗證膜是否良好，如果硫酸鎂都跑出來電導率上升就代表膜壞。

F. 納濾膜對離子分離技術的操作條件具體分析

納濾膜對離子的截留率受到共離子的強烈影響，對同一種膜在分離同種離子並在該離子濃度恆定條件下，共離子價數相等，共離子半徑越小，膜對該離子的截留率越小，共離子價數越高，膜對該離子的截留率越高。納濾膜對二價離子的截留率較一價離子截留率高得多，主要是由於離子半徑和靜電斥力作用影響造成的。

一、陶氏膜組件操作條件

納濾膜的分離性能有直接影響，操作壓力的提高可提高水通量和脫鹽率，回收率的提高可降低水通量和脫鹽率，料液速率的提高可提高水通量和脫鹽率。納濾膜的耐壓密性好，水通量和截留率隨操作時間延長基本不變，對分子量數百的有機小分子和高價離子有較高的脫除率。

二、陶氏納濾膜元件其它條件

由於道南離子效應的影響、物料的荷電性、離子價數、離子濃度、溶液pH值等對納濾膜的分離效率有一定的影響。

三、納濾膜分離技術具有的典型特徵:

一是截留分子量為200 ～2000Da，其值介於反滲透和超濾之間。

二是納濾膜表面分離層通常帶有電荷，對不同價態的離子具有道南效應，其分離性能具有離子選擇性。

陶氏DOW納濾膜技術以其獨特的分離性能在許多領域中佔有不可替代的地位。目前，國內關於納濾技術的研究多在膜材料、膜結構及分離機理領域，納濾膜元件的運行特性包括測試特性與運行特性兩個方面。測試特性系指特定運行條件下膜元件的運行參數，例如特定給水含鹽量、給水溫度、膜通量及回收率條件下的膜元件工作壓力與透鹽率兩項指標。

G. 道南效應的納濾膜分離電解質溶液時的傳質模型

其傳質受膜面與電解質電荷作用的影響很大，代表性的傳質模型有Donnan平衡模型、空間電荷模型、固定電荷模型和雜化模型等。

H. 親們,納濾的特點是什麼

納濾技術的特點：
① 膜結構絕大多數是多層疏鬆結構；
② 分離過程無任何化學反應，無需加熱，無相轉變，不會破壞生活活性，不會改變風味、香味

I. 納濾的過濾原理是

納濾過濾技術是一種復合過濾技術，一方面過濾孔徑高達0.001微米，在回壓力差推動力作用答下，無機鹽等小分子物質透過膜表面，截留大分子物質；另外一方面膜表面又帶有帶有荷電基團,通過靜電相互作用，產生「道南效應」，對高價金屬離子進行截留同時，保留低價金屬離子及非金屬離子，也就是俗稱的有益礦物質；所以納濾技術其實是比反滲透過濾更先進的過濾技術，雖然反滲透的過濾孔徑更小，但是有益有害的統統過濾，幾乎僅保留水分子；而納濾可以做到既去除水中有害物質，又保留水中有益礦物質；市面上目前納濾技術比較成熟的是GE凈水，我知道通用凈水的GE納濾凈水器就能保留水中的鉀、鈉、鈣、鎂、硒、偏硅酸等一些有益的微量元素，相當於在家喝礦泉水。